当时基洛夫设计局首先完成了KV-3的工作。在格拉宾的指导下第92设计局在1940年球已经完成了在F-39型85mm坦克炮的基础上研发的（1940年夏已经安装在T-28坦克炮塔上进行了成功的测试）的F-42型107mm炮的工作。1941年初，根据GKO的决议，107mm炮装在野外炮台上成功进行了工厂测试。1941年3月，安装在KV-2坦克炮塔上进行了测试，1941年6月中旬ZiS-6炮经历了工厂测试之后被送到了列宁格勒的炮兵技术测试靶场。测试结果表示500米处穿深达到了130毫米以上非常满意，但是最后KV-4坦克因为体积过于庞大，即便生产出来也非常难以维护，而且战争爆发，基洛夫工厂无力在继续研发而放弃，这批火炮当时已经生产力近600门，除了部分被安装在炮架上作为牵引火力，其他最后不得不回炉，非常可惜。
杜哈夫设计局与1941年4月开始研制的重型坦克，有很多种构型方案，包括多炮塔及多炮管设计，这里只是最为常见的第一辆试验样车构型。第一辆样车的试制工作于1941年11月完成，后续工作因二战的爆发而中断。